На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Расчет параболических зеркальных антенн. Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал. Расчет облучателя. Расчет характеристик антенны. Выбор схемы и расчет поляризатора. Выбор размеров волновода. Расчет возбуждающего устройства.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 11.01.2008. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


1
2
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники
(ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники
(СВЧ и КР)
Двухзеркальная параболическая антенна круговой поляризации по схеме Кассегрена
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:
«Устройства СВЧ и антенны»
Студент гр. :
________
«___»_________.
Руководитель:
проф. каф. СВЧ и КР
__________
«___»__________.
Реферат
Курсовой проект 17 с., 8 рис., 8 источников.
ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ, ОБЛУЧАТЕЛЬ, КРУГОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ, УРОВЕНЬ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ.
Целью данной работы является освоение методов расчета параболических зеркальных антенн и определение их основных характеристик.
Курсовой проект выполнен в редакторе Microsoft Word XP, все расчеты и построения графиков выполнены с помощью программы Mathcad 2001 Professional.
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧиКР)
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой СВЧиКР
___________________
ЗАДАНИЕ 14
на курсовое проектирование по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны»
студенту___________________________________________________ , группа__________
Тема проекта: Двухзеркальная параболическая антенна круговой поляризации по схеме Кассегрена.
Срок сдачи проекта: _______________________
Исходные данные:
Ширина ДН - 4 градуса
Диапазон частот - от 5,7 ГГц до 6,3 ГГц
УБЛ - не хуже - 25 дБ
Коэффициент эллиптичности - не хуже 0,95
Вход - коаксиальный на 75 Ом.
Литература:
Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. - М.: Связь, 1971. В 2-х частях.
Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. - М.: Энергия, 1973. - 440 с.
Зузенко В.А., Кислов А.Г., Цыган Н.Я. Расчет и проектирование антенн. - Л.: ЛВИКА, 1969.
Покрас А.М., Сомов А.М., Цуриков Г.Г. Антенны земных станций спутниковой связи.- М.: Радио и связь, 1985. - 228 с.
Ямпольский В.Г., Фролов О.П. Антенны и ЭМС. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.
Содержание пояснительной записки:
Возможные применения данного типа антенн.
Расчет конструктивных размеров и электрических характеристик облучателя ( ДН, поляризация, фазовый центр). Схема возбуждения. Аппроксимация ДН.
Расчет профилей большого и малого зеркал
Расчет характеристик антенны ( ДН, КНД, КИПа, УБЛ, Кэ ) на крайних частотах диапазона
Расчет допусков на изготовление зеркал и установку облучателя
Выводы.
Перечень графического материала:
Конструкция облучателя с размерами.
Общий вид антенны с размерами.
Графики расчетных характеристик облучателя и антенны.
Дата выдачи задания:_____________________
РУКОВОДИТЕЛЬ:
профессор кафедры СВЧиКР __________________________
СТУДЕНТ: ___________________________________________________
Содержание
1 Введение
2. Основная часть
2.1 Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал
2.2 Расчет облучателя
2.3 Расчет характеристик антенны

2.4 Выбор схемы и расчет поляризатора

2.4.1 Выбор размеров волновода

2.4.2 Расчет возбуждающего устройства
Заключение

Список использованных источников
Введение

В последнее десятилетие в областях космической и радиорелейной связи, радиоастрономии и других широкое распространение получили двухзеркальные антенны.
Основными достоинствами осесимметричных двухзеркальных антенн по сравнению с однозеркальными являются:
Улучшение электрических характеристик, в частности повышение коэффициента использования поверхности раскрыва антенны, так как наличие второго зеркала облегчает оптимизацию распределения амплитуд по поверхности основного зеркала.
Конструктивные удобства, в частности упрощение подводки системы фидерного питания к излучателю.
Уменьшение длины волноводных трактов между приемо-передающим устройством и облучателем, например, путем размещения приемного устройства, вблизи вершины основного зеркала.
Принцип действия двухзеркальных антенн заключается в преобразовании сферического волнового фронта электромагнитной волны, излучаемой источником, в плоский волновой фронт в раскрыве антенны в результате последовательного переотрожения от двух зеркал: вспомогательного и основного с соответствующими профилями.
В классических схемах Кассегрена используется следующее геометрооптическое свойство отражения сферической волны от поверхностей второго порядка: сферическая волна, излучаемая источником с фазовым центром, совпадающим с одним из фокусов произвольной поверхности второго порядка, в результате переотражения от нее преобразуется снова в сферическую волну, но с фазовым центром, совпадающим с другим фокусом.
Схема Кассегрена предложена в 1672 г. для построения оптических телескопов.
Эта схема может быть взята за основу при построении антенных устройств в диапазоне СВЧ при достаточно большом отношении диаметра раскрыва антенны к длине волны.
Антенны Кассегрена широко используются в области радиорелейной и космической связи, в радиоастрономии, радиоуправлении, радиолокации и т.д.
Для космической связи обычно строят антенны больших размеров с диаметром большого зеркала в 20-30 м и более. На тропосферных линиях связи применяются антенны сдиаметром раскрыва 7-18 м. В области радиорелейной связи применяются антенны с диаметром раскрыва от 0,5 до 5 м.
В данной работе необходимо рассчитать двухзеркальную параболическую антенну круговой поляризации по схеме Кассегрена.
2. Основная часть
2.1 Расчет диаметров зеркал, фокусных расстояний и профилей зеркал
Находим среднюю длину волны заданного частотного диапазона:
[м]
Найдём значение волнового числа k:
Найдём значение волнового сопротивления:
Диаметр основного зеркала 2Rп связан с заданной длиной волны и требуемым углом раствора диаграммы направленности на уровне половинной мощности приблеженной зависимостью[6]:
Фокусное расстояние выбирается из соотношения
откуда
Расстояние между фокусами гиперболоида fг выбирается в зависимости от требования к месту размещения облучателя. Обычно облучатель располагают вблизи центра основного зеркала, по этому
В литературе приводится следующее приблеженное соотношение для оптимального выбора диаметра гиперболоида:
K-отношение диаметра эффективного раскрыва облучателя к диаметру затенения (близка к 1 и уменьшается при большом числе облучателей);
f-фокусное растояние параболоида;
Откуда выбираем RГ=0.082 м.
Угол раскрыва ???определяется по формуле
Профиль параболы определяется в полярных координатах зависимостью
Вид параболоида и вспомогательного зеркала показан на рисунке 1.
Рис.1- Профиль большого и малого зеркала
Воспользовшись понятием об эквивалентном параболоиде найдем его фокус и угол раскрыва:
2.2 Расчет облучателя

В качестве облучателя будем применять рупор. Диаграмму направленности небольшого рупора можно рассчитать при помощи следующих приближенных соотношений:

FE()=(1+cos())(sin(kbрsin()/2))/(2kbрsin()/2) (2.2.1)

FH()=(1+cos())(cos (kaрsin()/2))/(2(1-(2kaрsin()/(2))2 )) (2.2.2)

Где FE( ), FH() - нормированные диаграммы направленности по напряжённости поля в плоскостях E и H соответственно;

- угол, отсчитываемый от направления максимума диаграммы направленности;

ap и bp - размеры раскрывa рупора в плоскостях H и E соответственно;

Далее пользуясь графиком(рисунок 2) и формулами (2.2.1) и (2.2.2) найдём размеры ap и bp, из соотношения, которому должна удовлетворять Д.Н. облучателя (2.2.3):

0.238=(1+cos(02))F(02)/2 (2.2.3)

Тогда F(02)=0.25

Таким образом подставим F(02) в формулы (2.1.1) и (2.1.2) и найдем значения sin(u1)/u1 и cos(u2)/(1-(2u2/)2).

Где u1= kbрsin(02)/2 для плоскости E и

u2= kaрsin(02)/2 для плоскости H.

Теперь из рисунка (2.1.1) найдем значения u1 и u2. Из которых, выразим ар и bр.

Рис.2 - Нахождение значений u1 и u2

Теперь выразим ар и bр. Из графика видно, что u1=2.61, а u2=3.34.

Таким образом, выразим ар и bр из u1= kbрsin(02)/2=2.61 и u2= kaрsin(02)/2=3.34.

Тогда aр=0.126 м., а bр=0.098 м..

Диаграмма направленности в разных плоскостях приведена на рисунке 3.
Так как ширина диаграммы направленности для разных плоскостей отличается незначительно, то будем производить расчет только для одной плоскости.
--- для плоскости H
для плоскости E
Рис. 3- Диаграмма направленности рупорной антенны
Коэффициент направленного действия рупора ориентировочно определяется:
(2.2.4)
Для обеспечения круговой поляризации в рупорную антенну помещают фазирующие секции. Поместим в раскрыв рупора фазирующую секцию(рис.4). Такая фазирующая секция состоит из наклоненных под углом 45 градусов параллельных металлических пластин, расположенных в раскрыве рупора. Принцип работы таких пластин основан на том, что падающее на пластины линейно поляризованное поле (например, вертикально поляризованное поле) может быть разложено на две взаимно перпендикулярные составляющие поля (Etg и En) с одинаковыми фазами и амплитудами(рис.5). Тонкие металлические пластинки влияют на скорость распространения только той составляющей поля, электрический вектор которой параллелен пластинам (т.е. Etg).
Выбирая расстояние между пластинами a и их ширину l, можно получить необходимый сдвиг фаз между составляющими поля.
Расстояние между пластинами выбирается из следующего неравенства:
.
Возьмем x=0,75?=0,75*0,05=0,375 м. (2.2.5)
Ширина пластин l фазирующей секции, при которой на ее выходе две взаимно перпендикулярные составляющие поля Etg и En будут сдвинуты по фазе на 90 градусов, определяется по формуле:
, где (2.2.6)
(2.2.7)
-длина волны в свободном пространстве.
Рис. 4-Рупорная антенна с фазирующей секцией
Рис. 5-Разложение поля металлическими пластинами в раскрыве рупора на составляющие
2.3 Расчет характеристик антенны
Теперь, когда основные данные облучателя и параболоида приближенно найдены, следует произвести расчет диаграммы направленности. Наиболее универсальным является апертурный метод расчета, которым мы и воспользуемся.
Расчет апертурным методом выполняется обычно в 2 этапа.
По известной нормированной диаграмме направленности облучателя F() определяется поле
в раскрыве параболоида F(). При этом считается, что фазовый центр облу и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.